(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
送信装置から他受信装置宛の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれる他受信装置宛の送信パラメータに基づき、該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出する受信品質算出部と、
前記キャンセル後の受信品質を含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信するフィードバック情報送信部と、
前記他受信装置宛の送信パラメータを想定した受信状況で他受信装置宛信号のうちキャンセル可能なビット数を判断するキャンセル可能ビット数判断部と、を備え、
前記受信品質算出部は、前記判断結果のキャンセル可能ビット数に応じて該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出し、
前記フィードバック情報送信部は、前記キャンセル後の受信品質と前記キャンセル可能ビット数とを含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信する無線通信装置。
【請求項２】
複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
送信装置から他受信装置宛の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれる他受信装置宛の送信パラメータに基づき、該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出する受信品質算出部と、
前記キャンセル後の受信品質を含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信するフィードバック情報送信部と、
前記他受信装置宛の送信パラメータを想定した受信状況で他受信装置宛信号のキャンセル可能な電力補正値を判断する電力補正値判断部と、を備え、
前記受信品質算出部は、前記判断結果の他受信装置宛電力補正値に応じて該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出し、
前記フィードバック情報送信部は、前記キャンセル後の受信品質と前記他受信装置宛電力補正値とを含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信する無線通信装置。
【請求項３】
複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
送信装置から他受信装置宛の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれる他受信装置宛の送信パラメータに基づき、該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出する受信品質算出部と、
前記キャンセル後の受信品質を含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信するフィードバック情報送信部と、
前記他受信装置宛の送信パラメータを想定した受信状況で他受信装置宛信号がキャンセル可能である周波数帯を判断するキャンセル可能周波数帯判断部と、を備え、
前記受信品質算出部は、前記判断結果のキャンセル可能周波数帯情報に応じて周波数帯毎に該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出し、
前記フィードバック情報送信部は、前記キャンセル後の受信品質と前記キャンセル可能周波数帯情報とを含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信する無線通信装置。
【請求項４】
複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
該当する受信装置以外の他受信装置宛の送信パラメータを含む制御情報を保持する制御情報保持部と、
前記受信装置に対して前記他受信装置宛の制御情報を通知する制御情報通知部と、
前記通知した受信装置からフィードバック情報を受け取り、このフィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行った上で空間多重して送信する信号送信部と、を備え、
前記信号送信部は、前記フィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質と他受信装置宛信号のうちキャンセル可能なビット数を示すキャンセル可能ビット数とに基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定する無線通信装置。
【請求項５】
複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
該当する受信装置以外の他受信装置宛の送信パラメータを含む制御情報を保持する制御情報保持部と、
前記受信装置に対して前記他受信装置宛の制御情報を通知する制御情報通知部と、
前記通知した受信装置からフィードバック情報を受け取り、このフィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行った上で空間多重して送信する信号送信部と、を備え、
前記信号送信部は、前記フィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、前記フィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号のキャンセル可能な電力補正値を示す他受信装置宛信号電力補正値に基づき、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行う無線通信装置。
【請求項６】
複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、
該当する受信装置以外の他受信装置宛の送信パラメータを含む制御情報を保持する制御情報保持部と、
前記受信装置に対して前記他受信装置宛の制御情報を通知する制御情報通知部と、
前記通知した受信装置からフィードバック情報を受け取り、このフィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行った上で空間多重して送信する信号送信部と、を備え、
複数の受信装置宛信号の周波数帯とこれらの複数の受信装置宛の送信パラメータとを設定するスケジューリング部を備え、
前記スケジューリング部は、前記フィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質と、他受信装置宛信号がキャンセル可能である周波数帯を示すキャンセル可能周波数帯情報とに基づき、前記複数の受信装置宛信号の送信パラメータを設定する無線通信装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信基地局装置。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信移動局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナを使用して通信を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）等に適用可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信技術において高速大容量通信を実現する技術としてＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）が注目されている。ＭＩＭＯは、送受信双方において複数のアンテナを使ってデータを伝送する技術である。複数の送信アンテナから異なるデータを送信することにより、時間・周波数リソースを拡大することなく伝送容量を向上させることができ、限られた周波数帯域を有効に利用し高速伝送を実現するシステムとして注目されている。
【０００３】
中でも、複数ユーザでＭＩＭＯチャネルを構成するマルチユーザＭＩＭＯは、送信ビーム制御を適用することにより、より具体的には規定のビームパターンのうち各ユーザからのフィードバックに応じたビームを用いることにより、該当ユーザに送信する際の信号強度を確保できる。さらに、異なるビームに他のユーザを収容することが可能となり、同時に送信するユーザを適切に選ぶことで伝送効率を改善できるマルチユーザダイバーシチの効果を得られる。
【０００４】
また、現在、携帯電話の国際的な標準化団体である３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）において、現行の第３世代携帯電話より高速大容量通信を実現するシステムとして、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムの標準化活動が行われている。このＬＴＥにおいても、高速大容量伝送の要求条件を実現するために、ＭＩＭＯが必須技術として位置付けられている。また、このＬＴＥでは、送信ビーム技術のことをPre-coding（以下、「プリコーディング」と記す）という技術として議論している。
【０００５】
図１３はマルチユーザＭＩＭＯによるデータ伝送を模式的に示す図である。例えば、携帯電話等の移動体通信用のセルラーシステムに用いる場合に、無線基地局１０１からマルチアンテナで送信する際、移動局である第１のユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１０２と、第２のユーザ端末（ＵＥ−Ｂ）１０３とにそれぞれ適切なビームを用いてデータを送信する。この際、ユーザ端末１０２、１０３においてそれぞれ受信品質に基づいて複数のビームの中から最適なビームパターンを示すビーム番号を設定し、このビーム番号と受信品質を示すＣＱＩ（Channel Quality Indicator）とを無線基地局１０１へフィードバックする。図１３の例では、ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１０２にはビーム２を用いて、ユーザ端末（ＵＥ−Ｂ）１０３にはビーム３を用いて送信を行っている。
【０００６】
また、マルチユーザＭＩＭＯを適用したセルラーシステムにおいて、ユーザ間で電力配分を変えるパワースケーリングを行うことによって、セルの周縁部に位置するセルエッジのユーザの信号強度を確保することが検討されている。
【０００７】
図１４はマルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを行う際の動作を模式的に示す図であり、（Ａ）は各ユーザ端末へのビームを示す図、（Ｂ）は各ユーザ端末に割り当てる電力を示す図である。図１４の例では、ユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１０２が無線基地局１０１の近傍に位置し、ユーザ端末（ＵＥ−Ｂ）１０３がセルエッジに位置している。そして、パワースケーリングによって、全体の電力は一定のまま、セルエッジのユーザ端末（ＵＥ−Ｂ）１０３宛に多くの電力を割り当て、近傍のユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１０２宛へ割り当てる電力を少なくする。この場合、無線基地局１０１からユーザ端末（ＵＥ−Ｂ）１０３への送信信号Ｓの電力が大きくなるので、これがユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１０２への干渉信号Ｉとなってユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１０２における干渉信号Ｉのレベルが大きくなる。したがって、マルチユーザＭＩＭＯにおいてビームにより軽減されていたユーザ間干渉の影響が大きくなるため、基地局近傍のユーザ端末に対する伝送レートが小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−７８４６１号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】3GPP TSG RAN WG1 #42, R1-050912, Qualcomm Europe, "MIMO proposal for MIMO-WCDMA evaluation", Aug 29th - Sep 2nd, 2005
【非特許文献２】3GPP TSG RAN WG1 #42, R1-050724, Texas Instruments, "MIMO OFDMA Techniques for Downlink E-UTRA ", Aug 29th - Sep 2nd, 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを適用する場合に、セルエッジのユーザ端末宛に多くの電力を割り当てることによって、ビームにより軽減されていたユーザ間干渉の影響が大きくなる。これにより、基地局近傍のユーザ端末に対する伝送レートが小さくなるという課題がある。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを適用する場合に、伝送レートの低減を抑止でき、伝送効率を向上させることが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、第１の態様として、複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、送信装置から他受信装置宛の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれる他受信装置宛の送信パラメータに基づき、該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出する受信品質算出部と、前記送信装置において複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行った上で空間多重して送信する際の自装置宛信号の送信パラメータを設定するための、前記他受信装置宛信号をキャンセルした場合の受信品質を含むフィードバック情報を、前記送信装置へ送信するフィードバック情報送信部と、を備える無線通信装置を提供する。
【００１３】
これにより、例えば干渉信号が大きくて受信品質が悪化する場合であっても、干渉信号を除去することができれば、信号パラメータとして高変調度の変調方式を用いることができるので、伝送レートの低減を抑止できる。したがって、マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを適用する場合に、例えば電力の割り当てが小さくなる送信装置近傍の受信装置において、他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質をフィードバックすることで、他受信装置宛の信号などによる干渉信号が大きい場合であっても、伝送レートの低減を抑止でき、伝送効率を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、本発明は、第２の態様として、上記の無線通信装置であって、前記送信装置へ他受信装置宛信号のキャンセル能力があることを事前に通知するキャンセル能力通知部を備えるものを含む。
【００１５】
また、本発明は、第３の態様として、上記の無線通信装置であって、前記他受信装置宛の送信パラメータを用いて、受信信号に対して該当する他受信装置宛信号をキャンセルしつつ自装置宛信号を復調する復調部を備えるものを含む。
【００１６】
また、本発明は、第４の態様として、上記の無線通信装置であって、前記受信品質算出部は、前記他受信装置宛の制御情報としてセルラーシステムのセルエッジ向け信号の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれるセルエッジ向け信号の送信パラメータに基づき、該当するセルエッジ向け信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出するものを含む。
【００１７】
これにより、例えばセルラーシステムのセルエッジ向け信号による干渉信号が大きくて受信品質が悪化する場合であっても、セルエッジ向け信号を除去することができれば、信号パラメータとして高変調度の変調方式を用いることができるので、伝送レートの低減を抑止できる。したがって、マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを適用する場合に、例えば送信装置近傍の受信装置において、セルエッジ向け信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質をフィードバックすることで、電力の割り当てが小さくてセルエッジ向け信号などによる干渉信号が大きい場合であっても、伝送レートの低減を抑止でき、伝送効率を向上させることが可能となる。
【００１８】
また、本発明は、第５の態様として、上記の無線通信装置であって、前記他受信装置宛の送信パラメータを想定した受信状況で他受信装置宛信号のうちキャンセル可能なビット数を判断するキャンセル可能ビット数判断部を備え、前記受信品質算出部は、前記判断結果のキャンセル可能ビット数に応じて該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出し、前記フィードバック情報送信部は、前記キャンセル後の受信品質と前記キャンセル可能ビット数とを含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信するものを含む。
これにより、他受信装置宛のＭＣＳ等の送信パラメータを活用した受信品質測定が可能となり、他受信装置宛の送信パラメータを想定した受信状況で他受信装置宛信号のうちキャンセル可能なビット数や、他受信装置宛信号キャンセル後の受信品質をフィードバックすることができる。
【００１９】
また、本発明は、第６の態様として、上記の無線通信装置であって、前記他受信装置宛の送信パラメータを想定した受信状況で他受信装置宛信号のキャンセル可能な電力補正値を判断する電力補正値判断部を備え、前記受信品質算出部は、前記判断結果の他受信装置宛電力補正値に応じて該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出し、前記フィードバック情報送信部は、前記キャンセル後の受信品質と前記他受信装置宛電力補正値とを含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信するものを含む。
これにより、他受信装置宛のＭＣＳ等の送信パラメータを活用して、複数の受信装置宛信号の送信電力配分時の電力補正値を制御することが可能となる。
【００２０】
また、本発明は、第７の態様として、上記の無線通信装置であって、前記他受信装置宛の送信パラメータを想定した受信状況で他受信装置宛信号がキャンセル可能である周波数帯を判断するキャンセル可能周波数帯判断部を備え、前記受信品質算出部は、前記判断結果のキャンセル可能周波数帯情報に応じて周波数帯毎に該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出し、前記フィードバック情報送信部は、前記キャンセル後の受信品質と前記キャンセル可能周波数帯情報とを含むフィードバック情報を前記送信装置へ送信するものを含む。
これにより、他受信装置宛のＭＣＳ等の送信パラメータを活用して、他受信装置宛信号がキャンセル可能である周波数帯を判断し、キャンセル可能周波数帯情報や他受信装置宛信号キャンセル後の受信品質をフィードバックすることが可能となる。
【００２１】
本発明は、第８の態様として、複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムに用いられる無線通信装置であって、該当する受信装置以外の他受信装置宛の送信パラメータを含む制御情報を保持する制御情報保持部と、前記受信装置に対して前記他受信装置宛の制御情報を通知する制御情報通知部と、前記通知した受信装置からフィードバック情報を受け取り、このフィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行って送信する際の該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、前記該当する受信装置宛信号を送信電力配分を行った上で空間多重して送信する信号送信部と、を備える無線通信装置を提供する。
【００２２】
これにより、マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを適用する場合に、他受信装置宛の送信パラメータを含む制御情報を受信装置に通知し、受信装置からのフィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定することで、例えば電力の割り当てが小さくなる送信装置近傍の受信装置において、他受信装置宛の信号などによる干渉信号が大きい場合であっても、伝送レートの低減を抑止でき、伝送効率を向上させることが可能となる。
【００２３】
また、本発明は、第９の態様として、上記の無線通信装置であって、前記制御情報保持部は、前記他受信装置宛の制御情報としてセルラーシステムのセルエッジ向け信号の送信パラメータを含む制御情報を保持し、前記制御情報通知部は、前記セルラーシステムのセル内の受信装置に対して前記セルエッジ向け信号の制御情報を報知するものを含む。
【００２４】
これにより、マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを適用する場合に、セルラーシステムのセルエッジ向け信号の送信パラメータを含む制御情報を受信装置に通知し、受信装置からのフィードバック情報に含まれるセルエッジ向け信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定することで、例えば送信装置近傍の受信装置において、電力の割り当てが小さくてセルエッジ向け信号などによる干渉信号が大きい場合であっても、伝送レートの低減を抑止でき、伝送効率を向上させることが可能となる。
【００２５】
また、本発明は、第１０の態様として、上記の無線通信装置であって、前記信号送信部は、前記報知した受信装置からのフィードバック情報に含まれるセルエッジ向け信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、この受信装置宛信号とセルエッジ向け信号とを送信電力配分を行った上で空間多重して送信するものを含む。
【００２６】
また、本発明は、第１１の態様として、上記の無線通信装置であって、前記信号送信部は、前記フィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質と他受信装置宛信号のうちキャンセル可能なビット数を示すキャンセル可能ビット数とに基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定するものを含む。
これにより、他受信装置宛のＭＣＳ等の送信パラメータを活用して測定されフィードバックされた受信品質に基づき、複数の受信装置宛信号の送信パラメータ等を適宜設定することが可能となる。
【００２７】
また、本発明は、第１２の態様として、上記の無線通信装置であって、前記信号送信部は、前記フィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、前記フィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号のキャンセル可能な電力補正値を示す他受信装置宛信号電力補正値に基づき、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行うものを含む。
これにより、他受信装置宛のＭＣＳ等の送信パラメータを活用して判断されフィードバックされた電力補正値に基づき、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を適切に実行することが可能となる。
【００２８】
また、本発明は、第１３の態様として、上記の無線通信装置であって、複数の受信装置宛信号の周波数帯とこれらの複数の受信装置宛の送信パラメータとを設定するスケジューリング部を備え、前記スケジューリング部は、前記フィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質と、他受信装置宛信号がキャンセル可能である周波数帯を示すキャンセル可能周波数帯情報とに基づき、前記複数の受信装置宛信号の送信パラメータを設定するものを含む。
これにより、他受信装置宛のＭＣＳ等の送信パラメータを活用して判断されフィードバックされた受信品質とキャンセル可能周波数帯情報とに基づき、複数の受信装置宛信号のスケジューリングを適切に実行することが可能となる。
【００２９】
本発明は、第１４の態様として、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信基地局装置を提供する。
本発明は、第１５の態様として、上記いずれかに記載の無線通信装置を備える無線通信移動局装置を提供する。
【００３０】
本発明は、第１６の態様として、複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信システムであって、送信装置から他受信装置宛の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれる他受信装置宛の送信パラメータに基づき、該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出する受信品質算出部と、前記送信装置において複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行った上で空間多重して送信する際の自装置宛信号の送信パラメータを設定するための、前記他受信装置宛信号をキャンセルした場合の受信品質を含むフィードバック情報を、前記送信装置へ送信するフィードバック情報送信部と、を有する受信装置と、前記受信装置以外の他受信装置宛の送信パラメータを含む制御情報を保持する制御情報保持部と、前記受信装置に対して前記他受信装置宛の制御情報を通知する制御情報通知部と、前記受信装置からフィードバック情報を受け取り、このフィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行って送信する際の該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、前記該当する受信装置宛信号を送信電力配分を行った上で空間多重して送信する信号送信部と、を有する送信装置と、を備える無線通信システムを提供する。
【００３１】
本発明は、第１７の態様として、複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行うセルラーシステムに用いられる無線通信システムであって、送信装置からセルラーシステムのセルエッジ向け信号の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれるセルエッジ向け信号の送信パラメータに基づき、該当するセルエッジ向け信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出する受信品質算出部と、前記送信装置において複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行った上で空間多重して送信する際の自装置宛信号の送信パラメータを設定するための、前記他受信装置宛信号をキャンセルした場合の受信品質を含むフィードバック情報を、前記送信装置へ送信するフィードバック情報送信部と、を有する受信装置と、前記セルエッジ向け信号の送信パラメータを含む制御情報を保持する制御情報保持部と、前記セルラーシステムのセル内の受信装置に対して前記セルエッジ向け信号の制御情報を報知する制御情報通知部と、前記受信装置からフィードバック情報を受け取り、このフィードバック情報に含まれるセルエッジ向け信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行って送信する際の該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、前記該当する受信装置宛信号とセルエッジ向け信号とを送信電力配分を行った上で空間多重して送信する信号送信部と、を有する送信装置と、を備える無線通信システムを提供する。
【００３２】
本発明は、第１８の態様として、複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行う無線通信方法であって、受信装置において、送信装置から他受信装置宛の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれる他受信装置宛の送信パラメータに基づき、該当する他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出する受信品質算出ステップと、前記送信装置において複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行った上で空間多重して送信する際の自装置宛信号の送信パラメータを設定するための、前記他受信装置宛信号をキャンセルした場合の受信品質を含むフィードバック情報を、前記送信装置へ送信するフィードバック情報送信ステップと、を有し、送信装置において、前記受信装置に対して前記受信装置以外の他受信装置宛の送信パラメータを含む制御情報を通知する制御情報通知ステップと、前記受信装置からフィードバック情報を受け取り、このフィードバック情報に含まれる他受信装置宛信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行って送信する際の該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、前記該当する受信装置宛信号を送信電力配分を行った上で空間多重して送信する信号送信ステップと、を有する無線通信方法を提供する。
【００３３】
本発明は、第１９の態様として、複数のアンテナを使用して送信装置から複数の受信装置宛に通信を行うセルラーシステムに用いられる無線通信方法であって、受信装置において、送信装置からセルラーシステムのセルエッジ向け信号の制御情報を受け取り、この制御情報に含まれるセルエッジ向け信号の送信パラメータに基づき、該当するセルエッジ向け信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質を算出する受信品質算出ステップと、前記送信装置において複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行った上で空間多重して送信する際の自装置宛信号の送信パラメータを設定するための、前記他受信装置宛信号をキャンセルした場合の受信品質を含むフィードバック情報を、前記送信装置へ送信するフィードバック情報送信ステップと、を有し、送信装置において、前記セルラーシステムのセル内の受信装置に対して前記セルエッジ向け信号の送信パラメータを含む制御情報を報知する制御情報通知ステップと、前記受信装置からフィードバック情報を受け取り、このフィードバック情報に含まれるセルエッジ向け信号をキャンセルした場合の自装置宛信号の受信品質に基づき、複数の受信装置宛信号の送信電力配分を行って送信する際の該当する受信装置宛信号の送信パラメータを設定し、前記該当する受信装置宛信号とセルエッジ向け信号とを送信電力配分を行った上で空間多重して送信する信号送信ステップと、を有する無線通信方法を提供する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを適用する場合に、伝送レートの低減を抑止でき、伝送効率を向上させることが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるマルチユーザＭＩＭＯでのパワースケーリングを行う際の動作を模式的に示す図
【図２】本発明の第１の実施形態で用いる受信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施形態で用いる送信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図４】第１の実施形態における送信装置と受信装置との間の通信に関する全体処理の手順の具体例を示すシーケンス図
【図５】本発明の第２の実施形態におけるマルチユーザＭＩＭＯでのパワースケーリングを行う際の動作を模式的に示す図
【図６】本発明の第２の実施形態で用いる送信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第２の実施形態で用いる受信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第３の実施形態に係る無線通信システムにおける受信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムにおける受信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムにおける送信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムにおける受信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムにおける送信装置の主要部の構成を示すブロック図
【図１３】マルチユーザＭＩＭＯによるデータ伝送を模式的に示す図
【図１４】マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを行う際の動作を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本実施形態では、本発明に係る無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法の一例として、ＭＩＭＯを採用した無線通信システムにおいて、送信装置から複数の受信装置（複数ユーザ）へ送信を行うマルチユーザＭＩＭＯを採用し、信号伝送を行う場合の構成例を示す。この実施形態において、複数のアンテナに対して重み付けを行ってビームを形成するプリコーディングを行うとともに、複数ユーザ間で電力配分を変えるパワースケーリングを行うものとする。なお、下記の実施形態は説明のための一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３７】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態におけるマルチユーザＭＩＭＯでのパワースケーリングを行う際の動作を模式的に示す図である。ここでは一例として、携帯電話等の移動体通信用のセルラーシステムにおいて、送信装置となる無線基地局（ＢＳ：Base Station）１１から受信装置となる移動局のユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）１２、１３に対してマルチユーザＭＩＭＯ方式で信号を伝送する場合の例を示す。図１の例では、第１のユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１２が無線基地局１１の近傍に位置し、第２のユーザ端末（ＵＥ−Ｂ）１３が無線基地局１１から比較的離れた所に位置している。
【００３８】
第１の実施形態では、無線基地局１１よりマルチユーザＭＩＭＯ方式で複数のユーザ端末１２、１３に対して空間多重して信号伝送する場合に、空間多重する他ユーザ端末の制御情報を、事前に無線基地局１１からユーザ端末に通知しておく。ここでは、近傍にあるユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１２に対して、他ユーザ端末の制御情報として、離れた位置にあるユーザ端末（ＵＥ−Ｂ）１３の変調方式と符号化率（ＭＣＳ：Modulation and Coding Scheme）による送信パラメータを通知する場合を示す。そして、ユーザ端末１２では、受信した制御情報に基づき、干渉信号となる他ユーザ端末１３宛の送信信号をキャンセルした後の受信品質を示すＣＱＩを算出して、干渉信号のキャンセル能力（キャンセル機能やキャンセル処理回路の有無など）と、算出したＣＱＩとを無線基地局１１へフィードバックする。
【００３９】
このフィードバックを受けて、無線基地局１１は、キャンセル後のＣＱＩによって各ユーザ端末１２、１３の送信パラメータ（ＭＣＳ）を設定し、パワースケーリングによりユーザ間で電力配分を行い、各ユーザ向けの信号を空間多重して送信する。この際、無線基地局１１は、複数のアンテナに対して重み付けを行ってビームを形成するプリコーディングを行い、各ユーザ端末１２、１３に対して所定のビームを出力する。
【００４０】
上記の動作により、干渉信号のキャンセル後のＣＱＩによって各ユーザ端末のＭＣＳが設定されるため、例えば干渉信号が大きくてＣＱＩが小さくなる場合であっても、干渉信号を除去することができれば、ＭＣＳとして高変調度の変調方式（１６ＱＡＭなど）を用いることができるので、伝送レートが小さくならない。例えば、他端末宛の送信信号の干渉信号が大きい場合であっても、当該他端末のＭＣＳ（ＱＰＳＫなど）を事前に知ることによって干渉信号を除去できれば、高い伝送レートでのデータ伝送が可能である。ＱＰＳＫなどの低変調度の変調方式の干渉信号は比較的除去がし易く、事前に干渉信号がわかっていれば信号レベルが大きいほど除去が容易になる。したがって、パワースケーリングによって無線基地局から離れたユーザ端末向けの信号に電力を分け与える側となり、自端末宛の送信信号の電力が小さくなる無線基地局近傍のユーザ端末において、他端末宛の送信信号などによる干渉信号が大きい場合であっても、伝送レートの低減を抑止できる。
【００４１】
次に、第１の実施形態に係る無線通信システムの受信装置及び送信装置の具体例の構成を説明する。
【００４２】
図２は本発明の第１の実施形態で用いる受信装置の主要部の構成を示すブロック図、図３は本発明の第１の実施形態で用いる送信装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【００４３】
本実施形態では、図２に示した受信装置と図３に示した送信装置との間で電波を用いて無線通信を行う場合を想定している。例えば、携帯電話等の移動体通信の通信サービスを提供するセルラーシステムの無線通信基地局装置（無線基地局、ＢＳ）に図３に示す送信装置を適用し、携帯電話装置などの無線通信移動局装置であるユーザ端末（ＵＥ）に図２に示す受信装置を適用することが想定される。また、ここでは送受信双方で複数のアンテナを使用して無線送受信を行うＭＩＭＯシステムを構成することを前提としている。なお、通信信号の形態としては、例えば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号によるマルチキャリア通信方式で通信を行い、パケット単位で順次に送信する場合などが想定される。
【００４４】
図２に示す受信装置は、複数のアンテナ２１１ａ、２１１ｂと、複数の受信ＲＦ部２１２ａ、２１２ｂと、チャネル推定部２１３と、制御信号復調部２１４と、ＭＩＭＯ復調部２１５と、復号部２１６と、ＣＲＣ検査部２１７と、ＣＱＩ測定部２１８と、フィードバック情報生成部２２１と、符号化部２２２と、多重部２２３と、送信ＲＦ部２２４とを備えている。
【００４５】
相手装置（例えば図３に示す送信装置）から送信される電波は、独立した複数のアンテナ２１１ａ、２１１ｂによりそれぞれ受信される。アンテナ２１１ａで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部２１２ａでベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、フーリエ変換、パラレル／シリアル変換等の処理が行われてシリアルデータの受信信号に変換される。同様に、アンテナ２１１ｂで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部２１２ｂでベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、フーリエ変換、パラレル／シリアル変換等の処理が行われてシリアルデータの受信信号に変換される。これらの受信ＲＦ部２１２ａ、２１２ｂの出力は、チャネル推定部２１３、制御信号復調部２１４、ＭＩＭＯ復調部２１５に入力される。
【００４６】
チャネル推定部２１３は、相手装置（送信装置）の各送信アンテナから送信される信号に含まれているパイロットチャネルに基づいてチャネル推定を実施し、チャネル推定値を算出する。算出されたチャネル推定値はＭＩＭＯ復調部２１５、ＣＱＩ測定部２１８に入力される。制御信号復調部２１４は、パイロットチャネルとともに送信される制御信号を復調し、送信信号の変調方式や符号化率などのＭＣＳの情報を含む送信パラメータ、及び送信された信号のビームパターンを示すビーム番号などを抽出する。復調された制御信号は、ＭＩＭＯ復調部２１５、復号部２１６、及びＣＱＩ測定部２１８に入力される。この際、ＭＩＭＯ復調部２１５及びＣＱＩ測定部２１８には、自装置宛及び他受信装置宛のＭＣＳなどの送信パラメータを含む制御信号が入力される。
【００４７】
ＭＩＭＯ復調部２１５は、チャネル推定部２１３から受け取ったチャネル推定値を用いて自装置（自身の受信装置）に対応する受信信号の復調処理を行う。そして、デインターリーブ処理、変調多値数や符号化率が送信側と一致するようにレートデマッチング処理、過去の受信信号の尤度情報と現在の受信信号の尤度情報とを合成する尤度合成処理等を行う。この際、制御信号復調部２１４より自装置宛及び他受信装置宛の送信パラメータ（ＭＣＳ）を受け取り、受信ＲＦ部２１２ａ、２１２ｂより受け取った受信信号に対し他受信装置宛の信号を取り除くキャンセル処理を施し、復号部２１６に出力する。なお、他受信装置宛の信号を取り除くキャンセル処理の具体例は後述する。
【００４８】
復号部２１６は、ＭＩＭＯ復調部２１５から入力される受信信号について復号処理を行って受信データを復元する。この際、ＭＩＭＯ復調部２１５から受け取ったＭＩＭＯ分離後の信号に対し誤り訂正復号処理を施し、ＣＲＣ検査部２１７に出力する。ＣＲＣ検査部２１７は、復号部２１６から出力される復号後の信号に対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）検査による誤り検出処理を施し、復号後の受信データに誤りが含まれているかどうかを示すデータエラーの有無情報をフィードバック情報生成部２２１に出力する。そして、ＣＲＣ検査部２１７より受信データが出力される。
【００４９】
ＣＱＩ測定部２１８は、制御信号復調部２１４より他受信装置宛信号の送信パラメータ（ＭＣＳ）を受け取り、チャネル推定部２１３の出力したチャネル推定値を用いて、他受信装置宛信号をキャンセルした場合の受信品質としてＣＱＩを算出し、フィードバック情報生成部２２１に出力する。なお、他受信装置宛信号をキャンセルした場合の受信品質を算出する具体例は後述する。
【００５０】
フィードバック情報生成部２２１は、ＣＲＣ検査部１７での誤り検出結果に基づき、復号した受信データに誤りが含まれているかどうかを判断し、Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報を生成する。ここで、復号結果に誤りが含まれていなければＡｃｋ（Acknowledgement）を生成し、復号結果に誤りが含まれていればＮａｃｋ（Not Acknowledgement）を生成する。そして、フィードバック情報生成部２２１は、前記Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報と、ＣＱＩ測定部２１８から受け取った他受信装置宛信号のキャンセル後のＣＱＩ情報と、自身に干渉信号のキャンセル能力があることを示すキャンセル能力情報とを含むフィードバック情報を多重部２２３に出力する。
【００５１】
符号化部２２２は、送信データの符号化処理を行って多重部２２３に出力する。多重部２２３は、入力したフィードバック情報、符号化された送信データを含む送信信号等を多重処理する。そして、変調多値数や符号化率を適応的に設定するレートマッチング処理、インターリーブ処理、変調処理等を行い、送信ＲＦ部２２４に出力する。送信ＲＦ部２２４では、シリアル／パラレル変換、逆フーリエ変換等の処理が行われた後、所定の無線周波数帯の高周波信号に変換され、電力増幅された後にアンテナ２１１ａから電波として送信される。このとき、受信装置から送信されるＣＱＩ情報やＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報等のフィードバック情報は、フィードバック信号として送信装置に伝送される。
【００５２】
上記構成において、制御信号復調部２１４及びＣＱＩ測定部２１８が受信品質算出部の機能を実現する。また、フィードバック情報生成部２２１、多重部２２３、送信ＲＦ部２２４がフィードバック情報送信部及びキャンセル能力通知部の機能を実現する。また、チャネル推定部２１３、ＭＩＭＯ復調部２１５が復調部の機能を実現する。
【００５３】
一方、図３に示す送信装置は、符号化部３３１と、制御信号生成部３３２と、多重部３３３と、パワースケーリング処理部３３４と、プリコーディング処理部３３５と、複数の送信ＲＦ部３３６ａ、３３６ｂと、複数のアンテナ３３７ａ、３３７ｂと、受信ＲＦ部３３８と、分離部３３９と、復調・復号部３４０と、ＣＲＣ検査部３４１と、他受信装置宛制御信号保存部３４２とを備えている。
【００５４】
相手装置（例えば図２に示す受信装置）から送信される電波は、アンテナ３３７ａにより受信される。アンテナ３３７ａで受信された電波の高周波信号は、受信ＲＦ部３３８でベースバンド信号などの比較的低い周波数帯の信号に変換された後、分離部３３９に入力される。分離部３３９は、受信信号からフィードバック信号を分離し、フィードバック信号に含まれるＣＱＩ情報やＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報等を抽出して出力する。これらのＣＱＩ情報及びＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報は、符号化部３３１及び制御信号生成部３３２に入力される。
【００５５】
復調・復号部３４０は、分離部３３９で分離された受信信号の復調処理、復号処理を行い、受信したデータを復元する。ＣＲＣ検査部３４１は、復調・復号部３４０から出力される復号後の信号に対しＣＲＣ検査による誤り検出処理を施し、復号後の受信データに誤りが含まれているかどうかを判定する。そして、ＣＲＣ検査部３４１より受信データが出力される。
【００５６】
符号化部３３１は、送信データの符号化処理を行って多重部３３３に出力する。他受信装置宛制御信号保存部３４２は、制御情報として、既定の他受信装置に対応する制御信号生成部から事前に受け取ったＭＣＳなどの送信パラメータを含む制御信号を保存しておき、着目した受信装置の受信信号に対応して制御信号生成部３３２に出力する。制御信号生成部３３２は、着目した受信信号に対応する受信装置宛の送信パラメータ（ＭＣＳ）とともに、他受信装置宛制御信号保存部３４２から受け取った他受信装置宛の送信パラメータ（ＭＣＳ）、及び送信信号のビームパターンを示すビーム番号などを含む制御信号を生成して多重部３３３に出力する。
【００５７】
多重部３３３は、符号化された送信データを含む送信信号、送信パラメータ及びビーム番号を含む制御信号等を多重処理する。そして、変調多値数や符号化率を適応的に設定するレートマッチング処理、インターリーブ処理、変調処理等を行い、プリコーディング処理部３３５に出力する。このとき、パワースケーリング処理部３３４は、それぞれの受信装置宛の送信パラメータ、電力配分等の設定を行うスケジューリングの結果を参照し、多重部３３３が出力する信号に対し、該当受信装置宛に設定した電力設定値に基づき電力を補正する。
【００５８】
プリコーディング処理部３３５は、電力補正後の信号を受け取り、設定されたビーム番号によってプリコーディング処理を行う。このとき、複数のアンテナに出力するそれぞれの送信信号を分離生成し、指定されたビーム番号に対応するビームを形成するための重み付け処理を行い、それぞれの送信信号を各アンテナの送信ＲＦ部３３６ａ、３３６ｂに出力する。
【００５９】
送信ＲＦ部３３６ａ、３３６ｂでは、送信信号についてシリアル／パラレル変換、逆フーリエ変換等の処理が行われた後、所定の無線周波数帯の高周波信号に変換され、電力増幅された後にアンテナ３３７ａ、３３７ｂから電波として送信される。送信装置からの送信信号は、パイロットチャネル、制御信号、及び各種データを含むデータ信号などとして受信装置に伝送される。ここで、パイロットチャネル及び制御信号はビームを形成しない無指向性の信号として送信され、データ信号は所定の送信チャネルにおいてプリコーディングによりビーム番号に応じた所定のビームを形成した有指向性の信号として送信される。
【００６０】
上記構成において、他受信装置宛制御信号保存部３４２が制御情報保持部の機能を実現する。また、制御信号生成部３３２、多重部３３３、送信ＲＦ部３３６ａ、３３６ｂが制御情報通知部の機能を実現する。符号化部３３１、多重部３３３、パワースケーリング処理部３３４、プリコーディング処理部３３５、送信ＲＦ部３３６ａ、３３６ｂが信号送信部の機能を実現する。
【００６１】
次に、本実施形態において、図２に示した受信装置と図３に示した送信装置との間で通信する場合の処理手順について、図４を参照しながら以下に説明する。図４は第１の実施形態における送信装置と受信装置との間の通信に関する全体処理の手順の具体例を示すシーケンス図である。
【００６２】
ステップＳ１：受信装置は、干渉信号のキャンセル機能を有することなどにより、自身にキャンセル能力があることを、フィードバック情報生成部２２１で生成したフィードバック情報によって送信装置に通知する。キャンセル能力の情報としては、キャンセル機能の有無やキャンセル処理回路の有無などを示すデータを０，１の２値、あるいは多値などで通知する。
【００６３】
ステップＳ２：送信装置は、制御信号生成部３３２において他受信装置宛信号の送信パラメータ（変調方式や符号化率などのＭＣＳ）を含む制御信号を生成し、この他受信装置宛信号の送信パラメータをパイロットチャネルと合わせて受信装置へ送信する。
【００６４】
ステップＳ３：受信装置は、制御信号において他受信装置宛信号の送信パラメータ（ＭＣＳ）を受信し、ＣＱＩ測定部２１８において、制御信号と共に送られてきたパイロットチャネルを用いて、このパイロットチャネルの受信品質と他受信装置宛信号の送信パラメータ（ＭＣＳ）とから他受信装置宛信号をキャンセルした場合の受信品質（ＣＱＩ）を算出する。この際、チャネル推定部２１３でパイロットチャネルにより伝搬路のチャネル推定を行い、このチャネル推定値と他受信装置宛信号のＭＣＳとに基づき、他受信装置宛信号をキャンセルした場合のＣＱＩを算出する。
【００６５】
ステップＳ４：受信装置は、算出した他受信装置宛信号キャンセル後のＣＱＩを含むフィードバック情報をフィードバック情報生成部２２１において生成し、送信装置にフィードバックして報告する。
【００６６】
ステップＳ５：送信装置は、制御信号生成部３３２において、受信装置よりフィードバックされたＣＱＩに基づいて該当受信装置向けの送信パラメータ（変調方式や符号化率などのＭＣＳ）を設定し、該当受信装置向けの送信パラメータ（ＭＣＳ）と多重する他受信装置向けの送信パラメータ（ＭＣＳ）、及び該当受信装置向けのビーム番号を含む制御信号を生成する。ここで、制御信号には、ＭＣＳの他に、マルチユーザＭＩＭＯにおいてどのユーザ端末（受信装置）と多重するかを示す情報、すなわち多重する相手の受信装置の情報を含めるようにしても良い。
【００６７】
ステップＳ６：送信装置は、ステップＳ５で設定した送信パラメータに基づいて符号化部３３１、多重部３３３にて処理を行い、該当受信装置向けの送信データを生成する。
【００６８】
ステップＳ７：送信装置は、受信装置へパイロットチャネル、制御信号、データ信号をそれぞれ送信する。この際、送信データは、パワースケーリング処理部３３４によって受信装置間でパワースケーリングを実施した電力設定値に応じて電力を補正したうえで送信する。
【００６９】
ステップＳ８：受信装置は、ステップＳ３と同様にＣＱＩ測定部２１８により他受信装置宛信号をキャンセルした場合のＣＱＩを算出する。
【００７０】
ステップＳ９：受信装置は、制御信号復調部２１４において受信信号より制御信号を復調し、送信パラメータ（ＭＣＳ）を取り出す。
【００７１】
ステップＳ１０、Ｓ１１、Ｓ１２：受信装置は、ＭＩＭＯ復調部２１５においてデータを受信しつつ他受信装置宛信号のキャンセル処理を施して復調した後に、復号部２１６において復号処理を行う。ここで、ＭＩＭＯ復調部２１５における復調時には、チャネル推定値や自装置及び他装置宛の送信パラメータを用いて、マルチユーザＭＩＭＯにより多重された信号から自装置宛のデータシンボルを取り出しつつ、他装置宛の信号をキャンセルする。
【００７２】
ステップＳ１３：受信装置は、ＣＲＣ検査部２１７において復号した受信データの誤り検出処理を行い、フィードバック情報生成部２２１において復号結果に応じたＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報を生成する。
【００７３】
ステップＳ１４：受信装置は、フィードバック情報生成部２２１において、前記Ａｃｋ／Ｎａｃｋ情報と他受信装置宛信号キャンセル後のＣＱＩとを含むフィードバック情報を生成し、これらを送信装置にフィードバックして報告する。
【００７４】
ここで、本実施形態の受信装置において特徴的な動作の一つである、ステップＳ３、Ｓ８における受信品質としてのＣＱＩの算出動作について詳しく説明する。ＣＱＩ測定部２１８は、制御信号復調部２１４より復調した他受信装置宛信号の送信パラメータ（ＭＣＳ）を受け取り、チャネル推定部２１３より出力したチャネル推定値を用いて、他受信装置宛信号をキャンセルした場合のＣＱＩを算出する。
【００７５】
ＣＱＩ算出方法の具体例として、送信アンテナｉ（ｉはアンテナに対応する任意の整数）に割り当てられた他受信装置宛の信号を完全に取り除けることを想定した場合の処理を示す。チャネル推定部２１３が出力するチャネル行列Ｈのうち、送信アンテナｉに対するチャネル推定値からなる行ベクトルＨiを削除したチャネル行列をＨ〜(i)とおく（「Ｈ〜」はＨの上に〜を付加したもの）。この場合、送信アンテナｉに割り当てられた他受信装置宛の信号をキャンセルしたうえで、送信アンテナｊに割り当てられた自装置宛の信号を取り出すときにＭＭＳＥ受信を想定して得られる受信品質ＳＩＮＲjは、以下の式のように表すことができる。この式に基づいて他受信装置宛信号のキャンセル後の受信品質を示すＣＱＩを算出する。
【００７６】
【数１】
0005409388.tif 000002
【００７７】
また、本実施形態の受信装置において特徴的な動作の一つである、ステップＳ１１における他受信装置宛信号のキャンセル処理動作について詳しく説明する。ＭＩＭＯ復調部２１５は、制御信号復調部２１４より自装置宛及び他受信装置宛の送信パラメータ（ＭＣＳ）を受け取り、受信信号に対し他受信装置宛の信号を取り除くキャンセル処理を施す。このキャンセル処理の具体例を以下に示す。
【００７８】
（１）着目した受信装置は、他受信装置宛制御信号を取り出し、この制御信号より得られた送信パラメータ（ＭＣＳ）を用いて該当信号の割り当てられた送信アンテナｉの信号（干渉信号となる信号）を復号する。
（２）手順（１）で得られた信号を再符号化したものに、対応するチャネル推定値を乗算して受信信号レプリカを生成して、受信信号から差し引く。
（３）手順（２）で得られた信号に対し、ステップＳ３と同様にして求めたＭＭＳＥ受信ウェイトを用い、自装置宛の信号を取り出す。
【００７９】
なお、上記処理例では手順（１）でチャネル行列に処理を施さない例を示したが、これに限らず、手順（１）の前に、送信アンテナ毎の受信電力に応じてチャネル行列を並び替え、受信電力の大きな信号から順にキャンセルしていく構成としてもよい。また、上記処理例では復号後の他受信装置宛信号を再符号化して受信信号レプリカを生成する例を示したが、これに限らず、該当信号のＭＭＳＥ受信後の軟判定値を用いて受信信号レプリカを生成する処理としても良い。
【００８０】
次に、本実施形態の送信装置において特徴的な動作の一つである、ステップＳ２における他受信装置宛信号の制御信号生成、ステップＳ５における該当受信装置向けの送信パラメータ設定、及びステップＳ７におけるパワースケーリング処理に関する制御について詳しく説明する。ここでは、受信装置Ａと受信装置Ｂの２ユーザを想定して、上記各処理に関する制御の具体例を示す。
【００８１】
他受信装置宛制御信号保存部３４２は、既定の他受信装置に対応する制御信号生成部から事前に受け取った送信パラメータ（ＭＣＳ）を含む制御信号を保存しておく。そして、着目した受信装置の受信信号に対応して、他受信装置宛の制御信号を制御信号生成部３３２に出力する。
【００８２】
まずステップＳ２において、送信装置は、受信装置ＡからＣＱＩの報告を受け、変調方式：ＱＰＳＫ、符号化率Ｒ＝１／４として報告されたものとする。送信装置の他受信装置宛制御信号保存部３４２は、この受信装置Ａに対応するＩＤと、これらＣＱＩ情報を含む制御信号とをセットで保存する。
【００８３】
続いて、送信装置が受信装置Ｂ向けの制御を行う際、さきほど保存した受信装置Ａ宛の制御信号を制御信号生成部３３２に出力する。これにより、制御信号生成部３３２において他受信装置宛信号の制御信号を生成する。
【００８４】
その後ステップＳ５において、送信装置にて、受信装置Ａ及び受信装置ＢからフィードバックされたＣＱＩをもとに、各受信装置向けの送信パラメータ（ＭＣＳ）を設定する。ここで、ＣＱＩの報告値は、受信装置Ａで変調方式：ＱＰＳＫ、符号化率Ｒ＝１／４、受信装置Ｂで変調方式：１６ＱＡＭ、符号化率Ｒ＝３／４として報告されたものとする。
【００８５】
また、送信装置では、ステップＳ１において受信装置Ｂからキャンセル能力がある旨の通知を受けており、受信装置Ａと受信装置Ｂをパワースケーリングしながら多重するユーザとして選択したものとする。
【００８６】
送信装置は、受信装置Ａと受信装置Ｂにパワースケーリングを適用し、受信装置Ａ宛の送信電力を＋３ｄＢ、受信装置Ｂ宛の送信電力を−３ｄＢとする。この電力補正に伴い、受信装置Ａ宛のＭＣＳは報告値よりも高く、変調方式：ＱＰＳＫ、符号化率Ｒ＝１／２とし、受信装置Ｂ宛のＭＣＳは報告値よりも低く、変調方式：１６ＱＡＭ、符号化率Ｒ＝３／８とする。
【００８７】
なお、本実施形態の方式では、送信装置の設定する希望信号電力Ｓの補正値のみ考慮すれば良いが、従来方式では干渉成分の影響が無視できない（この場合は受信装置Ａが受信装置Ｂに与える干渉）ため、ここで示す動作では対処が十分でない。
【００８８】
そしてステップＳ７において、パワースケーリング処理部３３４によって受信装置間でパワースケーリングを行う。このとき、パワースケーリング処理部３３４は、送信装置の決定した電力補正値として、受信装置Ａ宛の送信電力を＋３ｄＢ、受信装置Ｂ宛の送信電力を−３ｄＢとするよう、多重部３３３の出力する信号に対し電力を補正して、プリコーディング処理部３３５に渡す。
【００８９】
上述したように、第１の実施形態では、受信装置となるユーザ端末において、基地局近傍のキャンセル能力があるユーザ端末はその情報を送信装置となる無線基地局に事前に通知しておき、無線基地局は空間多重する他のユーザ端末宛のＭＣＳ等の送信パラメータを含む制御情報をユーザ端末に通知する。ユーザ端末は、無線基地局から受信した制御情報に基づき、他ユーザ端末宛の信号をキャンセルした後の受信品質を算出して無線基地局へフィードバックする。そして、無線基地局は、該当するユーザ端末に向けてパワースケーリングによりユーザ間で電力配分を補正しながら空間多重して送信する。この際、プリコーディングにより各ユーザ端末に対してビームを形成する。
【００９０】
この場合、パワースケーリングによってユーザ間で電力配分を変えて受信品質が良くないユーザ端末への信号強度を確保しようとすると、プリコーディングによるビームで軽減されていたユーザ間干渉の影響が大きくなるが、事前に他のユーザ端末宛の制御情報を知らせることによって、ユーザ端末において容易かつ効果的に干渉信号となる他のユーザ端末宛の信号をキャンセル可能となる。またこの際、ユーザ端末からキャンセル後の受信品質をフィードバックすることで、高い受信品質に基づく送信パラメータの設定が可能となるので、干渉信号が大きい場合でも伝送レートが小さくならず、伝送レートの低減を抑止できる。これによって、マルチユーザＭＩＭＯにおいて同時に送信するユーザを適切に選択し伝送効率を改善可能とする方法を、良好な特性で実現できるようになる。
【００９１】
（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態におけるマルチユーザＭＩＭＯでのパワースケーリングを行う際の動作を模式的に示す図である。図５の例では、携帯電話等の移動体通信用のセルラーシステムにおいて、第１のユーザ端末（ＵＥ−Ａ）１２がセル内の無線基地局１１の近傍に位置し、第２のユーザ端末（ＵＥ−Ｂ）１３が無線基地局１１から離れたセルエッジに位置した場合を示している。
【００９２】
第２の実施形態では、無線基地局１１よりマルチユーザＭＩＭＯ方式で複数のユーザ端末１２、１３に対して空間多重して信号伝送する場合に、セルエッジのユーザ端末１３向けの信号（セルエッジ向け信号）の制御情報を無線基地局１１からセル内のユーザ端末に報知する。制御情報としてはＭＣＳなどの送信パラメータを用いる。そして、キャンセル能力があるユーザ端末１２において、受信した制御情報に基づき、干渉信号となるセルエッジ向け信号をキャンセルした後の受信品質を示すＣＱＩを算出して、干渉信号のキャンセル能力（キャンセル機能の有無など）と算出したＣＱＩとを無線基地局１１へフィードバックする。
【００９３】
このフィードバックを受けて、無線基地局１１は、キャンセル後のＣＱＩによって該当ユーザ端末１２の送信パラメータ（ＭＣＳ）を設定し、パワースケーリングにより該当ユーザ端末１２向けの信号とセルエッジ向け信号との間で電力配分を行い、これらの信号を空間多重して送信する。この際、無線基地局１１は、複数のアンテナに対して重み付けを行ってビームを形成するプリコーディングを行い、各ユーザ端末１２、１３に対して所定のビームを出力する。
【００９４】
上記の動作により、例えばセルエッジ向け信号による干渉信号が大きくてＣＱＩが小さくなる場合であっても、セルエッジ向け信号を除去することができれば、ＭＣＳとして高変調度の変調方式（１６ＱＡＭなど）を用いることができるので、伝送レートが小さくならない。したがって、パワースケーリングによってセルエッジ向け信号に電力を分け与える側となり、自端末宛の送信信号の電力が小さくなる無線基地局近傍のユーザ端末において、セルエッジ向け信号の干渉信号が大きい場合であっても、伝送レートの低減を抑止できる。
【００９５】
次に、第２の実施形態に係る無線通信システムの受信装置及び送信装置の具体例の構成を説明する。
【００９６】
図６は本発明の第２の実施形態で用いる送信装置の主要部の構成を示すブロック図、図７は本発明の第２の実施形態で用いる受信装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【００９７】
第２の実施形態は第１の実施形態の一部を変更した例である。なお、第２の実施形態において第１の実施形態と同様の要素は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００９８】
図６に示す送信装置は、受信装置となる複数のユーザ＃１〜＃Ｎのユーザ端末にそれぞれ対応して、送信処理部６０１−１、６０１−Ｎを有している。各送信処理部６０１−１、６０１−Ｎは、図３に示した第１の実施形態のプリコーディング処理部３３５及び分離部３３９までとほぼ同様の構成を有しており、これらの送信処理部６０１−１、６０１−Ｎが送信ＲＦ部３３６ａ、３３６ｂ、及び受信ＲＦ部３３８と接続されている。そして、他受信装置宛制御信号保存部３４２の代わりに、セルエッジ向け信号用制御信号保存部６１１を備えている。
【００９９】
上記構成において、セルエッジ向け信号用制御信号保存部６１１が制御情報保持部の機能を実現する。
【０１００】
この第２の実施形態の送信装置において特徴的な動作の一つである、セルエッジ向け信号用制御信号保存部６１１の動作を説明する。セルエッジ向け信号用制御信号保存部６１１は、制御情報として、スケジューラが事前に既定したセルエッジ向け信号用のＭＣＳなどの送信パラメータを含む制御信号を保存しておき、この制御信号を各受信装置に対応する制御信号生成部３３２に出力する。各受信装置に対応する制御信号生成部３３２は、セルエッジ向け信号用制御信号保存部６１１から受け取った制御信号に基づき、該当受信装置宛の送信パラメータ（ＭＣＳ）と合わせて、セルエッジ向け信号の送信パラメータ（ＭＣＳ）、及び送信信号のビームパターンを示すビーム番号などを含む制御信号を生成して多重部３３３に出力する。
【０１０１】
ここで、セルエッジ向け信号とは、事前にＭＣＳをシステムで既定とした報知チャネル（例：変調方式ＱＰＳＫ、符号化率Ｒ＝１／８）や、事前に変調方式のみシステムで既定とした、セルエッジでマルチユーザＭＩＭＯの対象とするチャネル（例：ＱＰＳＫに限定）とすることができる。また、これらのセルエッジ向け信号の定義は、報知チャネル上でシステム情報としてセル全体に配信（ブロードキャスト）する、といった通知方法を取ることができる。
【０１０２】
一方、図７に示す受信装置は、図２の構成に対し、制御信号復調部７１１及びＣＱＩ測定部７１２の動作が異なっている。この第２の実施形態の受信装置において特徴的な動作の一つである、制御信号復調部７１１及びＣＱＩ測定部７１２の動作を説明する。本実施形態では、セルエッジ向け信号と多重される可能性のある、無線基地局近傍のユーザ端末などの受信装置を対象とする。
【０１０３】
制御信号復調部７１１は、パイロットチャネルとともに送信される制御信号を復調し、ＭＩＭＯ復調部２１５、復号部２１６、及びＣＱＩ測定部７１２に出力する。この際、ＭＩＭＯ復調部２１５及びＣＱＩ測定部７１２には、自装置宛の送信パラメータ（ＭＣＳ）とともに、セルエッジ向け信号用の送信パラメータ（ＭＣＳ）を含む制御信号が入力される。
【０１０４】
ＣＱＩ測定部７１２は、制御信号復調部７１１よりセルエッジ向け信号用の送信パラメータ（ＭＣＳ）を受け取り、チャネル推定部２１３の出力したチャネル推定値を用いて、セルエッジ向け信号をキャンセルした場合の受信品質としてＣＱＩを算出し、フィードバック情報生成部２２１に出力する。セルエッジ向け信号をキャンセルした場合のＣＱＩの算出方法は、第１の実施形態と同様である。
【０１０５】
上記構成において、制御信号復調部７１１及びＣＱＩ測定部７１２が受信品質算出部の機能を実現する。
【０１０６】
上述したように、第２の実施形態では、受信装置となるユーザ端末において、基地局近傍などでセルエッジ向け信号と多重される可能性があり、キャンセル能力があるユーザ端末は、その情報を送信装置となる無線基地局に事前に通知しておき、無線基地局はセル内のユーザ端末に対して報知チャネル等で事前にセルエッジ向け信号用のＭＣＳ等の送信パラメータを含む制御情報を通知する。ユーザ端末は、無線基地局から受信した制御情報に基づき、セルエッジ向け信号をキャンセルした後の受信品質を算出して無線基地局へフィードバックする。そして、無線基地局は、該当するユーザ端末に向けてパワースケーリングによりユーザ間で電力配分を補正しながら空間多重して送信する。この際、プリコーディングにより各ユーザ端末に対してビームを形成する。
【０１０７】
この場合、パワースケーリングによってユーザ間で電力配分を変えてセルエッジのユーザ端末への信号強度を確保しようとすると、プリコーディングによるビームで軽減されていたユーザ間干渉の影響が大きくなるが、事前にセルエッジ向け信号の制御情報を知らせることによって、基地局近傍のユーザ端末において容易かつ効果的に干渉信号となるセルエッジ向け信号をキャンセル可能となる。またこの際、ユーザ端末からキャンセル後の受信品質をフィードバックすることで、高い受信品質に基づく送信パラメータの設定が可能となるので、干渉信号が大きい場合でも伝送レートが小さくならず、伝送レートの低減を抑止できる。
【０１０８】
（第３の実施形態）
図８は本発明の第３の実施形態に係る無線通信システムにおける受信装置の主要部の構成を示すブロック図である。なお、第３の実施形態において第１の実施形態と同様の要素は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１０９】
第３の実施形態では、無線基地局よりマルチユーザＭＩＭＯ方式で複数のユーザ端末に対して空間多重して信号伝送する場合に、キャンセル能力があるユーザ端末（受信装置）において、他ユーザ端末宛（他受信装置宛信号）の送信パラメータ（ＭＣＳ）を取得して、該当ＭＣＳを想定した受信状況で干渉信号となる他受信装置宛信号を精度良くキャンセルできるレベルを判断する。そして、キャンセル可能なレベルに応じて、このレベル以下の誤差を見込んだ状態で他受信装置宛信号をキャンセルした後の受信品質を示すＣＱＩを算出して、干渉信号のキャンセル能力（キャンセル機能の有無など）と算出したＣＱＩとを無線基地局（送信装置）へフィードバックする。この動作により、他ユーザ端末宛のＭＣＳ情報を活用したＣＱＩ測定が可能となる。
【０１１０】
図８に示す第３の実施形態の受信装置は、キャンセル可能ビット数判断部８３１を備えている。また、ＣＱＩ測定部８３２、フィードバック情報生成部８３３の動作が一部異なる。本実施形態では、他受信装置宛信号の変調方式として、多値変調を用いる場合を想定した動作とする。
【０１１１】
キャンセル可能ビット数判断部８３１は、制御信号復調部２１４から他受信装置宛制御信号を受け取り、送信パラメータのＭＣＳを取得し、該当ＭＣＳを想定した受信状況で他受信装置宛信号をキャンセル可能なビット数を判断する。このとき、キャンセル可能ビット数判断部８３１は、他受信装置宛信号の変調方式が１６ＱＡＭなどの多値変調であると認識した場合に以下の処理を行う。すなわち、キャンセル可能ビット数判断部８３１は、チャネル推定部２１３より受け取ったチャネル推定値を用いて、他受信装置宛信号の受信状況を推定する。そして、受信状況の推定結果を用いて、他受信装置宛信号の変調方式を想定したときに自身が精度良くキャンセルできるレベルを、たとえば全ビットともキャンセル可能、上位２ビットのみキャンセル可能、などと判断する。１６ＱＡＭの場合は、全４ビット（１６シンボル）／上位２ビット（４シンボル）など、６４ＱＡＭの場合は、全６ビット（６４シンボル）／上位４ビット（１６シンボル）／上位２ビット（４シンボル）など、キャンセル可能なレベルを判断する。その後、判断した結果を、キャンセル可能ビット数としてＣＱＩ測定部８３２及びフィードバック情報生成部８３３に出力する。
【０１１２】
ＣＱＩ測定部８３２では、受け取ったキャンセル可能ビット数を用いて、他受信装置宛信号のうち該当するビット数に対応する変調シンボルをキャンセルしたときに得られる受信品質としてＣＱＩ測定を行い、ＣＱＩ測定結果をフィードバック情報生成部８３３に出力する。フィードバック情報生成部８３３は、キャンセル可能ビット数判断部８３１から受け取ったキャンセル可能ビット数と、ＣＱＩ測定部８３２から受け取った他受信装置宛信号のキャンセル後のＣＱＩ情報とを含むフィードバック情報を生成し、多重部２２３に出力する。ここで、フィードバック情報生成部８３３は、キャンセル可能ビット数とＣＱＩ測定結果を異なるタイミングで出力しても良い。
【０１１３】
送信装置では、受信装置から通知されるフィードバック情報に含まれるキャンセル可能ビット数と他受信装置宛信号キャンセル後のＣＱＩ測定結果とに基づき、該当する受信装置宛のＭＣＳ等の送信パラメータを適応的に設定し、複数の受信装置宛の送信信号を空間多重して送信する。
【０１１４】
上述したように、第３の実施形態では、他受信装置宛信号の変調方式として多値変調が用いられる場合に、受信装置となるユーザ端末において、他受信装置宛のＭＣＳ情報を活用して、干渉信号となる他受信装置宛信号を精度良くキャンセルできるレベルを判断し、キャンセル後のＣＱＩを測定することができる。これにより、送信装置となる基地局装置では、干渉信号キャンセル後のＣＱＩ測定結果に基づき、各ユーザ端末宛のＭＣＳ等の送信パラメータを適切に設定可能となり、また、複数のユーザ端末間のパワースケーリングを適切に行うことができる。なお、ここでは１６ＱＡＭおよび６４ＱＡＭの例を示したが、２５６ＱＡＭや１０２４ＱＡＭなどの多値ＱＡＭ変調、ならびに８ＰＳＫや１６ＰＳＫなどの多値ＰＳＫ変調のように、Ｇｒａｙ符号化された多値変調方式としてもよい。
【０１１５】
（第４の実施形態）
図９は本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムにおける受信装置の主要部の構成を示すブロック図、図１０は本発明の第４の実施形態に係る無線通信システムにおける送信装置の主要部の構成を示すブロック図である。なお、第４の実施形態において第１の実施形態と同様の要素は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１１６】
第４の実施形態では、無線基地局よりマルチユーザＭＩＭＯ方式で複数のユーザ端末に対して空間多重して信号伝送する場合に、キャンセル能力があるユーザ端末（受信装置）において、他ユーザ端末宛（他受信装置宛信号）の送信パラメータ（ＭＣＳ）を取得して、該当ＭＣＳを想定した受信状況で干渉信号となる他受信装置宛信号を精度良くキャンセルできる他ユーザ端末宛の電力補正値を判断する。そして、判断した電力補正値に応じて、この電力補正値を見込んだ状態で他受信装置宛信号をキャンセルした後の受信品質を示すＣＱＩを算出して、干渉信号のキャンセル能力（キャンセル機能の有無など）と算出したＣＱＩとを無線基地局（送信装置）へフィードバックする。この動作により、他ユーザ端末宛のＭＣＳ情報を活用したパワースケーリング制御が可能となる。
【０１１７】
図９に示す第４の実施形態の受信装置は、他受信装置宛電力補正値判断部９３１を備えている。また、ＣＱＩ測定部９３２、フィードバック情報生成部９３３の動作が一部異なる。
【０１１８】
他受信装置宛電力補正値判断部９３１は、制御信号復調部２１４から他受信装置宛制御信号を受け取り、送信パラメータのＭＣＳを取得し、該当ＭＣＳを想定した受信状況で他受信装置宛信号をキャンセル可能な電力補正値を判断する。このとき、他受信装置宛電力補正値判断部９３１は、他受信装置宛信号の変調方式を読み取り、チャネル推定部２１３より受け取ったチャネル推定値を用いて、他受信装置宛信号の受信状況を推定する。そして、受信状況の推定結果を用いて、他受信装置宛信号の変調方式を想定したときに自身が精度良くキャンセルできる電力補正値を判断する。たとえば、３ｄＢ高くすればキャンセル可能、２ｄＢ下げてもキャンセル可能などと判断する。その後、判断した結果を、他受信装置宛電力補正値としてＣＱＩ測定部９３２及びフィードバック情報生成部９３３に出力する。この際、事前に干渉信号がわかっていれば信号レベルが大きいほど除去が容易になるため、他受信装置宛信号が所定レベル以上となる電力補正値を設定することになる。上記構成において、他受信装置宛電力補正値判断部９３１が電力補正値判断部の機能を実現する。
【０１１９】
ＣＱＩ測定部９３２では、他受信装置宛電力補正値を用いて、他受信装置宛信号をキャンセルしたときに得られる受信品質としてＣＱＩ測定を行い、ＣＱＩ測定結果をフィードバック情報生成部９３３に出力する。フィードバック情報生成部９３３は、他受信装置宛電力補正値判断部９３１から受け取った他受信装置宛電力補正値と、ＣＱＩ測定部９３２から受け取った他受信装置宛信号のキャンセル後のＣＱＩ情報とを含むフィードバック情報を生成し、多重部２２３に出力する。ここで、フィードバック情報生成部９３３は、他受信装置宛電力補正値とＣＱＩ測定結果を異なるタイミングで出力しても良い。
【０１２０】
図１０に示す第４の実施形態の送信装置は、分離部１０４１、パワースケーリング処理部１０４２の動作が一部異なる。分離部１０４１は、受信信号からフィードバック信号を分離し、フィードバック信号に含まれるＣＱＩ情報やＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報等を抽出するとともに、他受信装置宛電力補正値を抽出してパワースケーリング処理部１０４２に出力する。パワースケーリング処理部１０４２では、受け取った他受信装置宛電力補正値を用いて、他受信装置用の信号に電力補正の処理を施し、多重する複数の受信装置宛の電力配分を調整する。
【０１２１】
上述したように、第４の実施形態では、受信装置となるユーザ端末において、他受信装置宛のＭＣＳ情報を活用して、干渉信号となる他受信装置宛信号を精度良くキャンセルできる電力補正値を判断し、キャンセル後のＣＱＩを測定することができる。送信装置となる基地局装置においては、ユーザ端末において他受信装置宛のＭＣＳ情報を用いて判断した電力補正値に応じて、パワースケーリングを制御することができる。これにより、干渉信号キャンセル後のＣＱＩ測定結果に基づき、各ユーザ端末宛のＭＣＳ等の送信パラメータを適切に設定可能となり、また、複数のユーザ端末間のパワースケーリングを適切に行うことができる。
【０１２２】
（第５の実施形態）
図１１は本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムにおける受信装置の主要部の構成を示すブロック図、図１２は本発明の第５の実施形態に係る無線通信システムにおける送信装置の主要部の構成を示すブロック図である。なお、第５の実施形態において第１の実施形態と同様の要素は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【０１２３】
第５の実施形態では、無線基地局よりマルチユーザＭＩＭＯ方式で複数のユーザ端末に対して空間多重して信号伝送する場合に、キャンセル能力があるユーザ端末（受信装置）において、他ユーザ端末宛（他受信装置宛信号）の送信パラメータ（ＭＣＳ）を取得して、該当ＭＣＳを想定した受信状況で干渉信号となる他受信装置宛信号を精度良くキャンセルできる周波数帯を判断する。ここでは、複数のサブバンドを有するＯＦＤＭ信号の伝送を想定し、どのサブバンドであればキャンセルできるレベルで該当ＭＣＳの他受信装置宛信号を受信可能であるか、キャンセル可能な他受信装置宛信号のサブバンドを判断する。そして、このサブバンドに対して他受信装置宛信号をキャンセルした後の受信品質を示すＣＱＩを算出して、干渉信号のキャンセル能力（キャンセル機能の有無など）とともに、選択したサブバンドと算出したＣＱＩとを無線基地局（送信装置）へフィードバックする。この動作により、他ユーザ端末宛のＭＣＳ情報を活用したスケジューリングが可能となる。
【０１２４】
図１１に示す第５の実施形態の受信装置は、サブバンド毎他受信装置宛信号レベル判断部１１３１を備えている。また、ＣＱＩ測定部１１３２、フィードバック情報生成部１１３３の動作が一部異なる。本実施形態では、受信装置が各サブバンドの品質を測定し、サブバンド毎のＣＱＩとして報告する動作とする。
【０１２５】
サブバンド毎他受信装置宛信号レベル判断部１１３１は、制御信号復調部２１４から他受信装置宛制御信号を受け取り、送信パラメータのＭＣＳを取得し、該当ＭＣＳを想定した受信状況でキャンセル可能な他受信装置宛信号のサブバンドを判断する。このとき、サブバンド毎他受信装置宛信号レベル判断部１１３１は、他受信装置宛信号の変調方式を読み取り、チャネル推定部２１３より受け取ったチャネル推定値を用いて、他受信装置宛信号の各サブバンド毎の受信状況を推定する。そして、受信状況の推定結果を用いて、他受信装置宛信号の変調方式を想定したときに各サブバンドで自身が精度良くキャンセルできるかどうか判断する。その後、判断した結果を、キャンセル可能サブバンド情報としてＣＱＩ測定部１１３２及びフィードバック情報生成部１１３３に出力する。この際、事前に干渉信号がわかっていれば信号レベルが大きいほど除去が容易になるため、受信性能が良好なサブバンドをキャンセル可能なサブバンドとして選択することになる。上記構成において、サブバンド毎他受信装置宛信号レベル判断部１１３１がキャンセル可能周波数帯判断部の機能を実現する。
【０１２６】
ＣＱＩ測定部１１３２では、キャンセル可能サブバンド情報を用いて、サブバンド毎に他受信装置宛信号をキャンセルするかどうか考慮しながらＣＱＩ測定を行い、ＣＱＩ測定結果をフィードバック情報生成部１１３３に出力する。フィードバック情報生成部１１３３は、サブバンド毎他受信装置宛信号レベル判断部１１３１から受け取ったキャンセル可能サブバンド情報と、ＣＱＩ測定部１１３２から受け取った他受信装置宛信号のキャンセル後のＣＱＩ情報とを含むフィードバック情報を生成し、多重部２２３に出力する。ここで、フィードバック情報生成部１１３３は、キャンセル可能サブバンド情報とＣＱＩ測定結果を異なるタイミングで出力しても良い。また、キャンセル可能サブバンド情報は、ＣＱＩ測定結果に基づいて自身の割当を希望するサブバンドの情報と合わせた周波数情報としてもよい。
【０１２７】
図１２に示す第５の実施形態の送信装置は、スケジューリング部１２４２を備えている。また、分離部１２４１、符号化部１２３１、制御信号生成部１２３２、多重部１２３３の動作が一部異なる。
【０１２８】
分離部１２４１は、受信信号からフィードバック信号を分離し、フィードバック信号に含まれるＣＱＩ情報やＡｃｋ／Ｎａｃｋ情報等を抽出するとともに、キャンセル可能サブバンド情報を抽出し、ＣＱＩ情報とキャンセル可能サブバンド情報とをスケジューリング部１２４２に出力する。スケジューリング部１２４２は、ＣＱＩ情報とキャンセル可能サブバンド情報とを用いて、該当ユーザ端末の受信装置に割り当てるサブバンドと変調方式及び符号化率を決定する。そして、これらの割当サブバンド、変調方式及び符号化率の情報全てを制御信号生成部１２３２に、変調方式と割当サブバンドを多重部１２３３に、符号化率を符号化部１２３１に、それぞれ出力する。制御信号生成部１２３２は、受け取った各受信装置宛の割当サブバンド、変調方式及び符号化率の情報を含む制御信号を生成して多重部１２３３に出力する。符号化部１２３１は、受け取った符号化率によって送信データの符号化処理を行って多重部１２３３に出力する。多重部１２３３は、符号化された送信データを含む送信信号、割当サブバンドやＭＣＳ等の制御情報を含む制御信号等を多重処理する。そして、多重部１２３３において、変調多値数や符号化率を適応的に設定するレートマッチング処理、インターリーブ処理、変調処理等を行い、プリコーディング処理部３３５に出力する。
【０１２９】
上述したように、第５の実施形態では、受信装置となるユーザ端末において、他受信装置宛のＭＣＳ情報を活用して、干渉信号となる他受信装置宛信号をキャンセルできる他受信装置宛のサブバンドを判断し、キャンセル後のＣＱＩを測定することができる。送信装置となる基地局装置においては、ユーザ端末において判断したキャンセル可能なサブバンドの情報とＣＱＩ測定結果とに基づき、スケジューリング部により各ユーザ端末宛のサブバンドの割り当てや変調方式及び符号化率などを設定することができる。これにより、干渉信号キャンセル後のＣＱＩ測定結果に基づき、各ユーザ端末宛のスケジューリングを適切に行うことができ、マルチユーザダイバーシチ効果を増大させることができる。
【０１３０】
なお、本発明は上記の実施形態において示されたものに限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【０１３１】
上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
【０１３２】
また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１３３】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【０１３４】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【０１３５】
本出願は、２００７年１２月２５日出願の日本特許出願（特願２００７−３３２５８０）、２００８年５月１３日出願の日本特許出願（特願２００８−１２５８７３）、に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明は、マルチユーザＭＩＭＯにおいてパワースケーリングを適用する場合に、伝送レートの低減を抑止でき、伝送効率を向上させることが可能となる効果を有し、複数のアンテナを使用して通信を行うＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）等に適用可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法等として有用である。
【符号の説明】
【０１３７】
１１  無線基地局
１２、１３  ユーザ端末
２１１ａ、２１１ｂ  アンテナ
２１２ａ、２１２ｂ  受信ＲＦ部
２１３  チャネル推定部
２１４、７１１  制御信号復調部
２１５  ＭＩＭＯ復調部
２１６  復号部
２１７  ＣＲＣ検査部
２１８、７１２、８３２、９３２、１１３２  ＣＱＩ測定部
２２１、８３３、９３３、１１３３  フィードバック情報生成部
２２２  符号化部
２２３  多重部
２２４  送信ＲＦ部
３３１、１２３１  符号化部
３３２、１２３２  制御信号生成部
３３３、１２３３  多重部
３３４、１０４２  パワースケーリング処理部
３３５  プリコーディング処理部
３３６ａ、３３６ｂ  送信ＲＦ部
３３７ａ、３３７ｂ  アンテナ
３３８  受信ＲＦ部
３３９、１０４１、１２４１  分離部
３４０  復調・復号部
３４１  ＣＲＣ検査部
３４２  他受信装置宛制御信号保存部
６０１−１、６０１−Ｎ  送信処理部
６１１  セルエッジ向け信号用制御信号保存部
８３１  キャンセル可能ビット数判断部
９３１  他受信装置宛電力補正値判断部
１１３１  サブバンド毎他受信装置宛信号レベル判断部
１２４２  スケジューリング部
【図１】
0005409388.tif 000003
【図２】
0005409388.tif 000004
【図３】
0005409388.tif 000005
【図４】
0005409388.tif 000006
【図５】
0005409388.tif 000007
【図６】
0005409388.tif 000008
【図７】
0005409388.tif 000009
【図８】
0005409388.tif 000010
【図９】
0005409388.tif 000011
【図１０】
0005409388.tif 000012
【図１１】
0005409388.tif 000013
【図１２】
0005409388.tif 000014
【図１３】
0005409388.tif 000015
【図１４】
0005409388.tif 000016